ch71数模转换器资料.ppt

7.1 概 论 7.1 概 论 * D/A转换器和A/D转换器是连接数字世界和模拟世界的桥梁，在现代信息技术中具有举足轻重的作用。 D/A转换器（Digital Analog Convertor，DAC） A/D转换器（ Analog Digital Convertor，ADC） ● 典型应用系统之一——多路数据采集系统 7.1 概 论 ● 典型应用系统之二——声音的存储与回放系统 一、D/A转换器的基本概念 DAC D vO 7.2.1 D/A转换器的基本原理 数字量 模拟量 将数字量转化成与其成正比的模拟量。 以三位DAC为例，设K=1，可得出vO和D的关系 7 V 1 1 1 6 V 1 1 0 5 V 1 0 1 4 V 1 0 0 3 V 0 1 1 2 V 0 1 0 1 V 0 0 1 0 V 0 0 0 vO D2D1D0 7.2.1 D/A转换器的基本原理 1.电路结构及工作原理 7.2.2 权电阻型D/A转换器 模拟开关 电阻网络 输入数字量 输出电压 参考电压 流过各电阻的电流为多少？ 7.2.2 权电阻型D/A转换器 （1）输出电压与输入的数字量成正比； （2）输出电压与参考电压极性相反； （3）如果数字量为n位的二进制数，输出电压的变化范围： 结论： 7.2.2 权电阻型D/A转换器 由于电阻网络中阻值范围太宽，很难保证每个电阻均有很高精度，在集成DAC中很少采用。 思考：DAC的精度与电路中的哪些参数有关？ 权电阻精度 外加参考电源精度 7.2.2 权电阻型D/A转换器 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 1.电路结构 T型电阻网络 参考电压 由于R-2R网络只有两种阻值的电阻，因此最适合于集成工艺，集成D/A转换器普遍采用这种电路结构。 2.工作原理 进一步分析可得： 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 2.工作原理（续） 通过放大器A把电流i∑转换成输出电压vO： 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 双向CMOS 模拟开关 1.什么是乘法型DAC（Multiplying DAC，MDAC）？ 实现了模拟量和数字量的乘法运算 ——乘法型DAC 如果参考电压用模拟信号来代替 7.2.3 R-2R网络型D/A转换器 乘法型D/A转换器 2. 集成乘法型D/A转换器——TLC7524 7.2.4 权电流型D/A转换器 1. 基本电路 2. 实际电路 7.2.4 权电流型D/A转换器 3. 8位高速权电流型D/A转换器AD9708 7.2.4 权电流型D/A转换器 4. 电流转换为电压的两种方法 7.2.4 权电流型D/A转换器 2.满量程输出电压VFSV 1.最小输出电压增量VLSB 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 分辨率常用输入二进制数的有效位数表示。 3.分辨率：最小输出电压增量与最大输出电压的比值来表示。 数字量为11…1时的输出电压值。 数字量变化一个单位时，输出电压的变化量。 4.转换精度 （1）偏移误差、增益误差 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 （2）非线性误差 在满量程范围内，D/A转换器实际值偏离理想转换特性的最大值称为积分非线性误差INL。 比如某12位D/A转换器，其INL值为2LSB，如果基准电压为4.095V，给定数字量为1000，那么输出电压可能是0.998~1.002V之间。 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数 （2）非线性误差 在理想情况下，任意两个相邻输入数据所对应的输出差值为1LSB，偏离这个理想值的最大偏差称为微分非线性误差DNL。 7.2.5 D/A转换器的主要技术参数